關(guān)于石化企業(yè)VOCs排放檢測方法分析及影響因素探討

王樹元 范辰華

摘 要：本文主要從檢測方法和影響因素兩方面著手，探討石化企業(yè)VOCs的治理對策，以此來為日后石化企業(yè)的長足發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：石化企業(yè);VOCs排放;檢測方法;影響因素

一、石化企業(yè)VOCs排放檢測方法分析

1、VOCs的采樣方法

目前應(yīng)用于VOCs檢測中的采樣方法并不多，主要以全空氣采樣和吸附管采樣為主。為了保證樣品可以重復(fù)使用，提高樣品利用率，且保證樣品濃度滿足檢測需求，石化企業(yè)在采樣過程中引入了Tedlar采樣袋，以此來為后續(xù)監(jiān)測和徹底治理提供切實可靠的依據(jù)。

2、檢測分析方法

本次檢測的內(nèi)容主要集中在VOCs在固定時間內(nèi)（本次時間設(shè)定為6d）的穩(wěn)定性，從檢測工作需求出發(fā)，考慮到需要將樣品從采樣地點運輸?shù)綄嶒炇?，故本次檢測采用的是2.0L的PVF氣袋。在采樣地點用準(zhǔn)備好的氣袋以固定流速500ml/min進(jìn)行采樣，包裝好之后將氣袋送入實驗室進(jìn)行分析。分析選用的儀器為Agilent 7980A，F(xiàn)ID檢測器。色譜條件為直接進(jìn)樣，分流比為100：1，后進(jìn)樣口溫度和壓力分別為250℃和13.6Pa，色譜柱為Agilent 19091S-433，隔墊吹掃流量為5mL/min，柱子參數(shù)為50m×200?m×0.5?m，柱溫初始35℃，以0.3ml/min到300℃，載氣為高純He，設(shè)定柱子出口輔助壓力。

FID前檢測器條件：直接進(jìn)樣，分流比為100：1，進(jìn)樣口溫度300℃，H2流量35ml/min，柱子參數(shù)50m×200?m×0.5?m，載氣為高純N2，載氣流量25mL/min。

樣品進(jìn)樣方法：針管直接進(jìn)樣，進(jìn)樣量1mL。

二、石化企業(yè)VOCs排放檢測的影響因素

1、采樣袋材料吸附對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響

在對VOCs的檢測分析中，所采用的采樣袋材質(zhì)不同，其儲存穩(wěn)定性也有一定差距，同時也將對VOCs損失產(chǎn)生影響。通過對比我們發(fā)現(xiàn)，采樣當(dāng)天6h后，Tedlar氣袋中所采集的樣品共檢測出23種物質(zhì)，PEA氣袋中則檢測出16種。Tedlar氣袋中檢測出的物質(zhì)要多于PEA氣袋，但在前者所檢測出的物質(zhì)中卻并未發(fā)現(xiàn)C2和C3的物質(zhì)，分析原因可能是被氣袋材料吸附。第5d檢測之后，用純N2將采樣袋重新充滿并放置24h，后續(xù)的檢測結(jié)果為Tedlar氣袋中檢測出甲烷、丙烷、異丁烷等物質(zhì)，PEA氣袋中則檢測出2-甲基-2-丁烯和3-甲基戊烷等物質(zhì)。這一結(jié)果說明，在將純N2充滿采樣袋之后，先前依附在采樣袋中的揮發(fā)性有機(jī)化合物被釋放。由此可見，采樣袋材料吸附會對分析結(jié)果產(chǎn)生一定影響。

2、光照對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響

為了進(jìn)一步了解光照對分析結(jié)果產(chǎn)生的影響，我們將一部分Tedlar采樣袋放置于太陽光下，另外一部分放置在避光處，以此來與PEA采樣袋進(jìn)行對比，我們分別記錄了采樣袋放置0.5h、2h、6h、24h、48h和144h后樣品所產(chǎn)生的變化。結(jié)果顯示，在PEA氣袋中，三氯甲烷、甲苯、異戊烷、環(huán)戊烷等14種VOCs中比較具有代表性的物質(zhì)受光照條件影響不大，相較于避光條件下的衰減速率略有增加，但Tedlar采樣袋中的物質(zhì)則受光照影響較大，較之于避光條件下的采樣袋，樣品濃度下降速率要更快一些。由此可見，如果采樣檢測中選用Tedlar采樣袋，那么必須要考慮光照對分析結(jié)果的影響，應(yīng)確保采樣袋放置在避光陰涼處，否則光照和溫度的升高會加快氣袋內(nèi)混合有機(jī)物濃度的衰減，造成濃度下降，進(jìn)而導(dǎo)致分析結(jié)果準(zhǔn)確度降低。根據(jù)NSPS Subpar tGGG/GGGa中對煉油裝置泵和閥的泄漏標(biāo)準(zhǔn)要求中規(guī)定，輕液閥/氣體的泄露檢測值不應(yīng)超過500?mol/mol，因此，上述VOCs均符合標(biāo)準(zhǔn)，沒有超出泄露檢測閾值。

3、保護(hù)氣對非甲烷總烴穩(wěn)定性的影響

經(jīng)過長時間的采樣檢測研究我們發(fā)現(xiàn)，在采樣儲存過程中，對采樣保存時間最長的應(yīng)屬蘇瑪罐，根據(jù)Woolfenden等的研究從保護(hù)氣入手，模擬蘇瑪罐內(nèi)壁惰性化處理，在采樣前向氣袋內(nèi)通入100mL的惰性氣體（氦氣），然后將氣袋放置在干燥避光處保存24h，之后實行抽真空后再采樣，考察VOCs回收率隨時間推移形成的變化趨勢。具體實施過程中，采樣后需在6、12、18、24、48、72、96、120和144h等時間段分別對氣袋的色譜進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上檢測氣袋中的VOCs物質(zhì)種類，記錄充入氦氣氣袋與為充入氦氣氣袋之間回收率的差別。檢測結(jié)果顯示，苯這一物質(zhì)在充入氦氣前后所呈現(xiàn)出的穩(wěn)定性基本無變化，但其他幾種物質(zhì)穩(wěn)定性的變化比較明顯，穩(wěn)定性在加入氦氣后均有增強。從回收率來看，加入氦氣的氣袋平均回收率為78.43%，未加入氦氣的氣袋平均回收率則高出2.50%。由此可見，為了保證所采樣品在長時間的儲存后最接近原始值，在進(jìn)行采樣之前，應(yīng)該在采樣前向氣袋內(nèi)通入100mL的惰性氣體（氦氣），然后將氣袋放置在干燥避光處保存24h，之后實行抽真空后再采樣，以此來保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

結(jié)語

綜上所述，VOCs的排放檢測及治理不僅關(guān)系著石化企業(yè)的長足發(fā)展，而且對生態(tài)環(huán)境保護(hù)與群眾身體健康也有直接影響。因此，在未來的時間里，企業(yè)相關(guān)部門要對其給予高度重視，結(jié)合企業(yè)運行的實際情況，綜合考慮其影響因素的基礎(chǔ)上，采取最佳的治理方法。只有這樣，才能夠減少企業(yè)發(fā)展對生態(tài)環(huán)境和人體產(chǎn)生的危害，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)的長足發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]賈樹昌.中國石油大港石化公司揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）綜合治理設(shè)計研究[D].山東青島：青島理工大學(xué)，2017.

作者簡介：

王樹元（1989-）男，民族：漢，籍貫：山東省濱州市，學(xué)歷：大專，職稱：助理工程師，研究方向：環(huán)境檢測.

范辰華（1989-）男，民族：漢，籍貫：山東省濱州市，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：環(huán)境檢測.